AT520057B1 - Vorrichtung zur Bewässerung von Fahrbahnen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bewässerung von Fahrbahnen mit mindestens einer in die Fahrbahn eingelassenen, eine Flüssigkeitseinlassöffnung und mindestens eine Flüssigkeitsauslassöffnung aufweisende Düse, die in einer Halterung lösbar befestigt ist, wobei die Düse eine Stelleinrichtung zur Beeinflussung des die mindestens eine Flüssigkeitsauslassöffnung verlassenden Wasserstrahls aufweist. Erfindungsgemäß ist die Stelleinrichtung ein Drosselelement (17; 26, 27) welches den Drosselquerschnitt mindestens einer Flüssigkeitsöffnung (B, B1, B2) teilweise verschließt. Das Drosselelement (17; 26, 27) kann als Scheibe (17) ausgebildet sein, welche über ein Ritzel (16), das in ein Zahnsegmentprofil (17a) eingreift, verstellbar ist.

Description

Beschreibung

VORRICHTUNG ZUR BEWÄSSERUNG VON FAHRBAHNEN

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bewässerung von Fahrbahnen mit mindestens einer in die Fahrbahn eingelassenen, eine Flüssigkeitseinlassöffnung und mindestens eine Flüssigkeitsaustrittsöffnung aufweisende Düse, die in einer Halterung lösbar befestigt ist, wobei die Düse ein Drosselelement als Stelleinrichtung zur Beeinflussung des die mindestens eine Flüssigkeitsaustrittsöffnung verlassenden Wasserstrahls aufweist, das den Durchlassquerschnitt der Flüssigkeitsaustrittsöffnung teilweise verschließt und das von außen im eingebauten Zustand der Düse stufenlos verstellbar ist.

[0002] Fahrbahnbewässerungen werden sowohl auf Teststrecken von Automobilunternehmen als auch auf Geländen benötigt, auf denen die Fahrsicherheit trainiert werden soll. Es ist allgemein bekannt, dass sich Fahrzeuge sowie Fahrzeugreifen auf nasser Straße anders als auf trockener Straße verhalten. Um das entsprechende Fahrverhalten bzw. ein Fahrsicherheitstraining nicht von den momentanen Wetterbedingungen abhängig machen zu müssen, ist es erforderlich, die Straßen zeitweise mit Wasser zu benetzen, wobei es wünschenswert ist, dass der jeweiligen Prüfsituation angepasste Wassermengen auf die Straße gegeben werden. Um eine regelbare Benetzung einer Fahrbahnoberfläche schaffen zu können, ist es empfehlenswert, die Düsen in die Fahrbahn einzulassen. Dies hat allerdings den Nachteil, dass im Gegensatz zu Wassersprinklereinrichtungen am Fahrbahnrand die Bewässerungsvorrichtungen von Pkw und auch Lkw überfahren werden, was an die Einbaustabilität hohe Anforderungen stellt. Zum Teil werden solche Bewässerungsvorrichtungen nicht nur von Reifen überrollt; vielfach rutschen blockierte Räder auch über solche Vorrichtungen, was die Gefahr mit sich bringt, dass vorstehende scharfkantige Teile unerwünschte Reifenschädigungen verursachen zu können.

[0003] Um eine gefahrlose und zerstörungsfreie Überfahrbarkeit sicherzustellen, wird in der WO 2004/088043 A1 eine Vorrichtung mit einer Düse vorgeschlagen, die in einer Halterung lösbar befestigt und als eine durch Personen und/oder Lastkraftwagen überfahrbare Sprinklerdüse ausgebildet ist. Die Düse weist mehrere sternförmig angeordnete Austrittskanäle auf, die durch einen Prallkörper von oben abgedeckt sind, der als Kopf einer den Düsenkörper eindrehbaren Schraube ausgebildet ist. Die Düse ist mit der Fahrbahndecke fluchtend angeordnet.

[0004] Die EP 2 843 132 A2 beschreibt einen Sprinkler zur Bewässerung einer Fahrbahn, der ein im Wesentlichen hohes und starr mit einem Untergrund verbindbares Basiselement mit einem Anschluss für eine Rohrleitung sowie eine über das Basiselement hydraulisch mit dem Anschluss verbundene Düse aufweist, wobei mit der Düse eine Höhenjustierung lösbar verbunden ist, welche das Basiselement und die Düse entlang einer Längsachse des Basiselementes bewegbar verbindet. Die Einstellbarkeit soll insbesondere mittels eines Gewindes gewährleistet werden. Ferner soll die Austrittsöffnung der Düse zumindest teilweise durch eine Ausnehmung eines bewegbar, vorzugsweise um eine Längsachse drehbaren, in der Düse angeordneten Sprüheinsatz gebildet werden. Mit dem Düsenkörper kann eine Blende verbunden sein, durch welche die Eintrittsöffnung zumindest teilweise verschließbar ist. Mittels der Höhenverstellbarkeit soll die einstellbare Wurfweite der Sprinkleranlage gewährleistet werden. Die verwendete Düse besitz mehrere Eintrittsöffnungen, welche durch eine drehbar mit einem Düsenkörper verbundene Blende teilweise verschließbar sind, um die Wassermenge zu regulieren. Dies soll durch eine Blendenschraube möglich sein, die mit dem Düsenkörper drehbar verbunden ist. Am oberen Ende der Düse ist eine Fixierschraube vorgesehen, die einen Sprüheinsatz am Düsenkörper fixiert, der mit seinen Ausnehmungen Austrittsöffnungen bildet, welche die Sprühcharakteristik der Düse definieren.

[0005] Die in der EP 2 843 132 A2 beschriebene Ausbildung ermöglicht zwar eine Regelung der Wasserzufuhr zur Düse, jedoch muss zur Verstellung der Blende der gesamte Sprinklerkörper aus dem Basiselement komplett herausgeschraubt werden. Erst danach kann man die Blende verstellen und den Sprinkler wieder komplett einschrauben und die Anlage wieder unter Druck

setzen. Erst jetzt ist erkennbar, welche Veränderung des Sprühstrahles eingestellt wurde. Durch diese Verstellung werden die Wurfweite als auch die Wassermenge (beides ist voneinander abhängig) verändert.

[0006] Die US 6,047,897 A beschreibt eine Düse mit einem zylindrischen Verschlusselement, das mittels einer Schraube innerhalb einer Kammer der Düse drehbar ist und entsprechend des eingestellten Drehwinkels unterschiedliche Durchlassquerschnitte durch die Düse freigibt.

[0007] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die eingangs genannte Vorrichtung dahingehend zu verbessern, dass unterschiedliche Wurfweiten der verschiedenen FlüssigkeitsaustrittsÖffnungen leicht einstellbar sind.

[0008] Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 7 gelöst.

[0009] Hiermit wird insbesondere dem Umstand Rechnung getragen, dass in Fahrsicherheitszentren oder auf Teststrecken immer eine größere Anzahl von Sprinklern gleichzeitig durch eine einzige Pumpe mit Wasser versorgt wird. In den jeweiligen Fahrstrecken-Anlagen gibt es sehr oft ein natürliches Gefälle, wodurch Abweichungen des Wasserdrucks am Sprinkler je nach Sprinklerlage zu unterschiedlichen Wurfweiten des Wasserstrahls führen, wodurch eine über das Gefälle der Fahrbahn unterschiedliche Benetzungsfläche entsteht. Ohne die erfindungsgemäße Ausgestaltung wirken sich Druckunterschiede gravierend aus, weil der Eingangsdruck im Durchschnitt bei ca. 1,5 bar liegt, so dass Höhenunterschiede von einem oder gar mehreren Metern schon deutlich unterschiedliche Wurfweiten ergeben. Eine verstellbare Drossel lässt auf einfache Weise diese Unterschiede ausgleichen und damit alle vorhandenen Sprinkler mit gleicher Wurfweite einstellen, so dass eine gleichmäßige Benetzung der Fahrstrecke erreichbar ist. Auch bei ebenen Flächen mit konstanten Eingangsdrücken für alle Sprinkler kann die Drosselverstellung eine der Pumpenleistung und den individuellen Wünschen angepasste Wurfweite und Wassermenge und damit eine genau definierte benetzte Fläche für jeden Sprinkler individuell eingestellt werden. Vorzugsweise ist das Drosselelement stufenlos verstellbar, so dass auch feinfühlige Regelungen möglich sind. Diese Verstellungen des Drosselelementes sind von außen im eingebauten Zustand möglich.

[0010] In einer konkreten Ausführungsform der Erfindung besteht das Drosselelement aus einer in der Düse befestigten Scheibe, die um eine Flächennormale als Achse drehbar oder schwenkbar ist und ein stufenloses teilweises Verschließen ermöglicht.

[0011] Vorzugsweise kann eine Ausbildung gewählt werden, bei der nur eine einzige Scheibe als Drosselelement verwendet wird, die mehrere Durchbrechungen besitzt. Durch Drehung dieser Scheibe können je nach gewähltem UÜberlappungsquerschnitt mit den Flüssigkeitsaustrittsöffnungen der Düse unterschiedliche Auslassquerschnitte für unterschiedliche Düsenöffnungen gewählt werden. Bei Verwendung einer einzigen Scheibe lassen sich somit gleichzeitig die Durchlassquerschnitte mehrerer Flüssigkeitsaustrittsöffnungen verändern.

[0012] Aus Symmetriegründen besitzt die Düse mehrere Flüssigkeitsöffnungen mit jeweils gleichem Durchlassquerschnitt, von denen mindestens zwei teilweise durch das Drosselelement verschließbar sind.

[0013] Zur vereinfachten Handhabung ist die Scheibe nach der Erfindung über ein Ritzel verstellbar, das in ein Zahnsegmentprofil der Scheibe eingreift. Vorzugsweise besteht das Ritzel aus einem Blechprofil, das auf eine Einstellschraube montiert ist, die weiterhin vorzugsweise von außen betätigbar ist. Besitzt die Scheibe beidseitig des Zahnsegmentprofils Anschlagflächen, durch welche der Drehwinkel der Scheibe begrenzt wird, kann auch gewährleistet werden, dass Fehleinstellungen wie zum Beispiel das völlige Verschließen aller Austrittsöffnungen vermieden werden.

[0014] In der Praxis hat es sich bewährt, dass die Scheibe mindestsens eine, vorzugsweise mehrere Durchlassöffnungen aufweist, die jeweils kleiner sind als die jeweiligen Querschnittsflächen der Fluidaustrittsöffnungen. Der maximale Durchfluss durch eine Austrittsöffnung wird somit durch die Durchlassöffnung der Scheibe bestimmt, sofern die Öffnungen übereinanderliegend

ausgerichtet werden. [0015] Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen

[0016] Fig. 1-3 jeweils unterschiedliche Ansichten von Sprinklerdüsen wie sie nach dem Stand der Technik bekannt sind,

[0017] Fig. 4-7 jeweils unterschiedliche Sprinklerdüsen gemäß der vorliegenden Erfindung in einer ersten Ausführungsvariante und

[0018] Fig. 8 eine Draufsicht auf die Sprinklerdüse nach Fig. 4-7.

[0019] Die nach dem Stand der Technik bekannte Sprinklerdüse besteht aus einem Rundkörper, der als einschraubbares Teil mit einem Gewinde ausgebildet ist. Dieser Grundkörper 1 besitzt vier zylindrische Bohrungen B sowie eine Passbohrung E, die mit einer Verschlussschraube S verschlossen ist. Im oberen Bereich des Grundkörpers 1, das heißt an dessen größtem Durchmesser, ist eine ringförmige Dichtung 4 vorgesehen. Zentral ist ein Prallkörper 2, der als Gewindeschraube ausgebildet ist, in dem Grundkörper befestigt. Dieser Prallkörper besitzt an seiner Unterseite, das heißt der dem Grundkörper zugewandten Ringseite Wasser-Austrittsnuten in einer sternförmigen Ausrichtung, die als Pfeile aus Fig. 3 ersichtlich sind und sich im gewählten Ausführungsbeispiel über einen Sprühbereich von 150° erstrecken. Bei Bedarf kann eine oder können mehrere der Bohrungen durch Verschlussstopfen versperrt werden. Bei der in Fig. 3 gewählten Konfiguration wären dies die links in der Fig. 1 abgebildeten Bohrungen.

[0020] Die Passbohrung E sowie die weiteren Gewindebohrungen im Grundkörper (siehe Fig. 1) können verwendet werden, um die herkömmliche Sprinklerdüse nach Fig. 1-3 in eine erfindungsgemäße Düse umzubauen. Der Nachteil der Sprinklerdüse nach Fig. 1-3 besteht nämlich darin, dass die Sprühcharakteristik nicht beeinflusst werden kann und dass durch Verdrehen des Sprühkörpers mittels eines speziellen Schlüssels über zwei jeweils an der Außenkante eingebrachte Bohrungen nur die Richtung der vorgegebenen Sprühstrahlen veränderbar ist.

[0021] Bei der Sprinklerdüse nach Fig. 4-7 wird die Verschlussschraube S (siehe Fig. 2) durch die Passschraube 12 ersetzt, die mit einer Dichtung 13 am Grundkörper abgedichtet ist. Die Passschraube 12 ist mit einer Mutter 15 (siehe Explosionszeichnung in Fig. 7) am Grundkörper 11 mittels einem technischen Kleber fixiert. Ferner weist die Düse ein Ritzel 16 auf, das gegenüber der Mutter 15 drehbar gelagert ist. Das Ritzel 15a ist wiederrum mittels eines technischen Klebers fixiert, so dass bei einer Drehung der Passschraube 12 das Ritzel 16 gedreht werden kann. Wie aus Fig. 4 und 6 ersichtlich, greift das Ritzel 16 in das Zahnsegment 17a einer Scheibe 17 ein, so dass bei Drehung der Passschraube 12 die Scheibe 17 über einen begrenzten Winkelbereich verschwenkbar ist. Fig. 4 und 6 zeigen jeweils Endlagen der verschwenkbaren Scheibe 17, die über das Ritzel 16 eingestellbar sind.

[0022] In dem in Fig. 4 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die in der linken jeweiligen Zeichnungshälfte dargestellten Bohrungen, welche als Flüssigkeitsdurchlass dienen, verschlossen.

[0023] Die Scheibe 17 besitzt wie aus Fig. 4 und Fig. 6 erkennbar ist, birnenförmig ausgebildete Durchbrechungen 17b. Aus Fig. 4 erkennt man, dass die beiden unverschlossenen Bohrungen B1 und B2 als Flüssigkeitsdurchlass dienen. Je nach Stellung der Scheibe 17 in den Endlagen nach Fig. 4 oder Fig. 6 kann das Wasser in den Düsenkörper mit hohem Druck von 1,5 bar (1,5 x 10° Pa) durch den vollständigen Querschnitt 17b, der in Fig. 4 schraffiert dargestellt ist, hindurchfließen. Verschließt man die Bohrungen B1 und B2 durch Drehung der Scheibe 17 in die Endlage nach Fig. 6, ergibt sich ein kleinstmöglicher Drosselspalt 20 als Uberlappungsbereich der Bohrungen B1 beziehungsweise B2 mit der Durchbrechung 17b der Scheibe 17. Die Schraube 18 ist im Grundkörper 11 bis auf den mechanischen Anschlag M (siehe Fig. 5) mittels eines technischen Kleber verschraubt und fixiert. Die Drosselscheibe 17, zu der die Schraube 18 einen Spalt s zwischen der Schraube 18 und der Drosselscheibe 17 definiert, ist über das Ritzel 16 drehbar aber dennoch unterhalb des Düsenkörpers 11 fixiert. Der Durchmesser des Rundrings 19 ist so gewählt, dass er den Spalt s überbrückt und die Drosselscheibe 17 mit definierter Kraft

an den Grundkörper anpresst. Wie bereits erwähnt und in Fig. 7 angedeutet, dienen Verschlusskörper V1 und V2 zum Verschließen der zwei in der linken Zeichnungshälfte von Fig. 4 oder Fig. 6 dargestellten Bohrungen A1/A2. Der ankommende Flüssigkeitsstrom kann nur über die beiden rechten Öffnungen 17b in der Drosselscheibe 17 zu den sternförmig angeordneten Austrittskanälen im Grundkörper 11 fließen, das heißt in Richtung der in Fig. 8 dargestellten Pfeile. Die Position der Drosselöffnungen 17b wird mittels Imbusschlüssels über die Drehung der Passschraube 12 und damit der Drehung des Ritzels 16 und der Drosselscheibe 17 verändert. Ausgehend von Fig. 4 verkleinert man den offenen Querschnitt der sich überlappenden Bohrungen 17b und der Bohrungen B1 und B2 durch Drehung der Passschraube des Ritzels 16 im Uhrzeigersinn. Die Drosselwirkung wird stufenlos stärker bis die Position nach Fig. 6 erreicht ist. Um die Drosselwirkung zu vermindern, das heißt den offenen gemeinsamen Querschnitt der Öffnungen 17b und der Bohrungen B1 und B2 zu vergrößern, muss die Passschraube 12 und damit das Ritzel 16 gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden. Jeweilige mechanische Anschläge verhindern ein Überdrehen. In dem gewählten Ausführungsbeispiel wird mit dem Anschlag bei kleinster Drosselöffnung ein Mindestdrosselspalt S2 von ca. 1,8 mm erreicht, womit gewährleistet ist, dass ein Verschmutzen der Drossel durch Gras oder Sand wirksam verhindert wird.

Claims (6)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Bewässerung von Fahrbahnen, mit mindestens einer in die Fahrbahn eingelassenen, eine Flüssigkeitseinlassöffnung und mindestens eine Flüssigkeitsaustrittsöffnung aufweisende Düse, die in einer Halterung lösbar befestigt ist, wobei die Düse ein Drosselelement (17) als Stelleinrichtung zur Beeinflussung des die mindestens eine Flüssigkeitsaustrittsöffnung (B) verlassenden Wasserstrahls aufweist, dass den Durchlassquerschnitt mindestens einer Flüssigkeitsaustrittsöffnung (B1, B2) teilweise verschließt und das von außen im eingebauten Zustand der Düse, das heißt ohne Ausbau der Düse, stufenlos verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement (17) eine in der Düse befestigte Scheibe (17) ist, die um eine Flächennormale als Achse drehbar oder schwenkbar ist und dass die Scheibe (17) über ein Ritzel (16), das in ein Zahnsegmentprofil (17a) eingreift, verstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse mehrere Flüssigkeitsaustrittsöffnungen (B1, B2) besitzt, von denen mindestens zwei gleichzeitig teilweise durch Drehung der Scheibe (17) verschließbar sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorhandenen mehreren Flüssigkeitsaustrittsöffnungen (B) gleiche Durchlassquerschnitte aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (16) aus einem Blechprofil besteht, das auf eine Einstellschraube (12) montiert ist, die vorzugsweise von außen betätigbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (17) beidseitig des Zahnsegmentprofils (17a) Anschlagflächen aufweist, durch welche der Drehwinkel der Scheibe (17) begrenzt wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (17) mindestens eine, vorzugsweise mehrere Durchlassöffnungen (17b) aufweist, die jeweils kleiner sind als die jeweiligen Querschnittsflächen der Flüssigkeitsaustrittsöffnungen (B, B1, B2).

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen